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エレクトリックギター音のシミュレーション (in Japanese)

  1. エレクトリックギター音の シミュレーション Simulation of Electric Guitar Response 北村 大地 原囿 正博 D. Kitamura M. Harazono (高松高専)
  2. はじめに ・電磁気型変換器を用いて弦振動を電気信号に変換 ・直流偏奇磁束による負スチフネスの影響から 高調波には非調和性が生じる ・部分音同士の干渉によって弦振動に唸りが発生 ・2つのハムバッキング・ピックアップが設置された エレクトリックギターの出力をシミュレーションする ・実際のエレクトリックギターの出力と比較検討を行う Hum-bucking Pickup S N N S
  3. Simulation model for experiment 振動系のシミュレーションモデル ・弦の任意の位置 に永久磁石を設置 → 吸引力 ・弦の振動方程式 ・ の位置に変位を与える ),(0 taySFF nt  )},(){( ),(),( 02 2 2 2 taySFax x txy T t txy n       ・・① ax  Pickup a  8 8x
  4. 振動周波数の解析 ・特性方程式 ・非調和性 Inharmonicity ・複数の点において負スチフネスが作用する場合 →それぞれの負スチフネスによる非調和性の和と して近似することができる 0)(sinsinsin)(  a c a c S c cH n      n        1 2log1200 nf fn n ・・②  T c  :波速度
  5. Fig. 1 Inharmonicity of each Partial 非調和性 Inharmonicity 3.5 3.0 2.5 2.0 1.5 1.0 0.5 0.0 Inharmonicity[cent] 252015105 Partial No. total sum a=0.1535[m] a=0.1365[m] a=0.0510[m] a=0.0340[m]
  6. 出力のシミュレーション ・弦の変位により誘導される起電力 ・エレクトリックギターで使用される第3弦のG3音を シミュレーションの対象とする ・ハムバッキング・ピックアップの特性を再現 →並列した2つの永久磁石からの出力を合成する ・磁束計を用いて各永久磁石の磁束密度を測定 →負スチフネスの比率とする dt txdy txyR NU E m m ),( )},({ 2     
  7. Fig. 3 Waveform of Simulation Sound シミュレーション結果 Fig. 2 Waveform of Real Sound
  8. まとめ ・複数の負スチフネスの影響を加味したエレクトリック ギターのシミュレーションをおこなった。 ・エンベロープ全体の大まかな波形を再現できた。 ・複数の負スチフネスによるInharmonicityに起因した 唸りも精度よく再現できた。 今後の課題 より正確な負スチフネスの調査、初期条件設定の 考え方の改善について検討を進めてゆく
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